186421. lajstromszámú szabadalom • Eljárás olaj kinyerésére földalatti lelőhelyekről
2 IKC-121 A találmány tárgya eljárás olaj harmadlagos kinyerésére nagy és közepes sótartalmú földalatti lelőhelyekről. Az olajnak az olajtartalmú telepekből való kinyerése során általában az eredetileg jelenlevő olajnak csupán egy töredékét sikerül primer kinyerési módszerekkel felszínre hozni. Ennek során az olaj a természetes telepnyomás hatására jön a földfelszínre. Az úgynevezett szekunder olajkinyerés során vizet nyomnak a lelőhelybe mélyített egy vagy több injektálófuratba és ezzel nyomják az olajat egy vagy több termelófurathoz és ezeken keresztül a földfelszínre. Ez az úgynevezett vízelárasztásos eljárás viszonylag olcsó szekunder kinyerési módszer és ezért gyakran alkalmazzák. Az a hátránya, hogy sok esetben a visszamaradt olajnak csak csekély részét lehet így a telepből kinyerni. Az olaj hatásosabb kiszorítását a drágább, de a jelenlegi olajhiány folytán gazdasági szempontból szükséges harmadlagos módszerekkel lehet elérni. Ezen olyan módszerek értendők, amelyekkel az olaj viszkozitását csökkentik és/vagy az elárasztó víz viszkozitását növelik és/vagy csökkentik a víz és az olaj közötti felületi feszültsége. Ezeknek a módszereknek legtöbbje az úgynevezett oldó- vagy keveröelárasztáson alapuló, a termikus olajkinyerési eljárások, a tenzid- vagy polimerekkel történő elárasztáson alapuló eljárások, illetőleg több ilyen eljárás kombinációinak a kategóriáiba sorolható. Irodalmi forrásként megadható például: „Improved Oil Recovery by Surfactant and Polymer Flooding” (D.O. Shah and R.S. Schechter, Academie Press, New York (1977) és „First joint SPE/DOE Symposium on Enhanced Oil Recovery" (Tulsa, 1980). A termikus kinyerési eljárások során gőzt vagy forró vizet injektálnak a telepbe, vagy pedin in situ elégetést alkalmaznak. Az oldással vagy keveréssel megvalósított eljárások esetében ásványolajat oldó anyagot injektálnak a telepbe, ez az oldószer gáz és/vagy folyadék lehet. A tenzides elárasztáson alapuló eljárások a tenzidkoncentráció, adott esetben az alkalmazott tenzid típusa és az esetleg alkalmazott adalékok tekintetében különböznek egymástól. Ennek a megfelelően tenziddel támogatott vizes elársztást, szokásos, alacsony nyomáson végrehajtott elárasztást (lowtension flooding), micelláris elárasztást és emulziós elárasztást szoktak megkülönböztetni. Ezek az eljárások elsősorban az olaj és az elárasztó víz közötti fe-azültség nagyfokú csökkentésén alapulnak. Egyes esetekben azonban, különösen nagyobb tenzidkoncentráció esetén, „víz-az-olajban” diszperziók képződnek, amelyeknek az olajhoz viszonyítva lényegesen nagyobb a viszkozitásuk és így ilyen esetben a tenzides elárasztás a mobilitási viszony csökkenését is eredményezi, ami növeli az olajkiszoritás hatásfokát. Hasonlóképpen hatásos az a tenzidek felhasználásán alapuló módszer amelynek során a tenzid-diszperzió gátolja a víz áramlását a pórusos szerkezet permeabilis részeinél (lásd a 3 724 551.sz. USA-beli szabadalmi leírást). A tiszta polimeres-elárasztás ezen az említett hatáson, vagyis az olaj és az elárasztó víz közötti előnyösebb mozgékonysági viszonyokon alapul (lásd a 3 079 337. sz. USA-beli szabadalmi leírást). A jelen találmány tenzides elárasztás útján végzett olajkinyerósi eljárásra vonatkozik. Az olajat mobilizáló tenzidek ként eddig főként szerves szulfonátokat, így alkil-, nlkil-aril- vagy petróliums-zulfonátokat alkalmaztak. Ezeknek azonban alacsony a tűrési határuk a lelőhelyi víz sótartalmával szemben. Már 1000 ppm sókoncentráció esetén problematikus az alkalmazhatóságuk. Különösen az alkáliföldfém-ionokkal szemben nagy az ilyen tenzidek érzékenysége. Itt a koncentráció kritikus felső határának általában az 500 ppm körüli koncentrációt tekintik (lásd a 4 110 228. sz USA-beli szabadalmi leírást). Ha ezeket a tenzideket nagyobb sókor centrációk mellett alkalmazzák, akkor bizonyos termékek csapódnak le, amelyek a lelőhelyben eltömődéseket okozhatnak. Minthogy azonban a lelőhelyi vizek sok esetben lényegesen nagyobb sótartalmúak, például az észak-németországi telepekben a víz sókoncertrációja a 250 000 ppm értéket is eléri, igyekeztek olyan módszereket találni, amelyek lehetővé teszik a szerves szulfonátok, olajat egyébként jól mobilizáló képességének hasznosítását nagyobb sótartalmú telepekben is. A szerves szulfonátokkal együtt alkalmazott felületaktív anyagokkal, például alkoholokkal vagy nemionos tenzidekkel végzett elegyítés esetén a szerves szulfonátok is kevésbbé érzékenyek az elektrolitokkal szemben, ilyen esetekben azonban azt tapasztalták, hogy olajmobilizáló hatásuk is csökken. Egy másik eljárás segítségével, amely guanidinsók felhasználásán alapul, 5000 ppm alkáliföldfémion-koricentráció is elviselhető (lásd a 3 799 264. sz. USA-beli szabadalmi lei -ást). Az alkáliföldfémionok koncentrációjától viszonylag független az az eljárás, melynek lényege, hogy az egymás után olajban oldódó karbonsavat és vízben oldódó nátrium-hidroxidot nyomatnak a lelőhelybe (lásd a 33 368 621. sz. USA-beli szabadalmi leírást). Ez az eljárás azonban hasonló technikai nehézségekkel jár, mint a lúgos elárasztásos módszer. Az említeti tenzidtipusokka) ellentétben az alkil-, illeLve alkil-aril-glikoléler-szulfátok vagy az alkil-, illetve alkil-aril-glikol-éler-szulfonálok vagy a karboxi-rrietilozett alkililletve alkil-aril-oxi-etilátok jól elviselik az alkáliföldfém-ionokal, még igen magas (például 250 000 ppm) sókoncentrációjó) lelöhelyi vizekben is. Azonban az alkil-, illetve nlkilo 5 10 15 20 25 30 35 40 4 5 50 55 G0 65 3
